Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Для студента... Устрій розподілу активної потужності УРМ-35. Робота блоку УРМ-35ФУ

Устрій розподілу активної потужності УРМ-35. Робота блоку УРМ-35ФУ
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Устрій розподілу активної потужності УРМ-35. Робота блоку УРМ-35ФУ


При параллельной работе синхронных генераторов активные нагрузки должны распределяться пропорционально их номинальным активным мощностям. При этом соотношение мощностей параллельно работающих СГ не должно превышать 3:1, в противном случае параллельная работа СГ становится неустойчивой.
Согласно Правилам Регистра при параллельной работе генераторов  в диапазоне 20100 % общей нагрузки ее распределение должно происходить пропорционально мощностям генераторов. Отклонение от указанного пропорционального распределения может составлять на более 15% от расчетной нагрузки большего генератора либо не более 25% от расчетной нагрузки меньшего генератора. Поэтому для каждого генератора, работающего в параллель, должно быть предусмотрено устройство автоматического распределения активных нагрузок. К таким отечественным устройствам относятся:
1)    УРЧН – устройство регулирования частоты и нагрузки;
2)    УРМ – устройство распределения активной мощности (СУ «Ижора»);
3)    БРНГ – блок регулирования нагрузки генераторов (СУ «Ижора - М»).
Во всех перечисленных выше устройствах для автоматического распределения активных нагрузок используется метод базового генератора.
Устройство входит в состав СУ СЭЭС типа "Ижора" и обеспечивает распределение активных нагрузок между параллельно работающими СГ с погрешностью ±0,05Рном при изменении суммарной нагрузки судовой электростанции от 0,2 до 1,1 Рном. Устройство состоит из трех блоков:
    УРМ-35Д - датчик активного тока;
    УРМ-35Ф - формирователь импульсов;
    УРМ-35У -усилитель.
Последние два блока конструктивно объединены в общем корпусе УРМ – 35 ФУ.
Датчик активного тока типа УРМ-35Д
Предназначен для получения на его выходе напряжения, пропорционального активной мощности СГ. Датчик устанавливают на каждом генераторе и подключают при помощи трансформаторов напряжения TV1, TV2 и трансформатора тока ТА1. В состав датчика входят тороидальные трансформаторы напряжения ТVЗ, TV4, TV5, согласующий трансформатор тока ТА2, выпрямители UZ1, UZ2 и резисторы R1-R4.

Рисунок 53.1 - Принципиальная схема датчика активного тока УРМ-35Д

Рисунок 53.2 - Векторные диаграммы напряжений:
а — синхронного генератора; б — на входе трансформатора TV3 датчика активного тока; в, г, д — на выходе датчика активного тока соответственно при активной, активно-индуктивной и индуктивной нагрузках
Трансформатор TV3 состоит из двух тороидальных магнитопроводов с первичными обмотками, включенными через понижающие трансформаторы TV1, TV2 на линейные напряжения   и   генератора. Магнитопроводы охвачены вторичными обмотками с выводами н1-к1 и н2-к2, соединенными последовательно-согласно для получения напряжения  , совпадающего по фазе с напряжением фазы А. При этом напряжения   и   на  указанных вторичных обмотках одинаковы ( ) и приложены к первичным обмоткам трансформаторов TV4 и TV5. Трансформатор тока ТА2 подключен к выводам вторичной обмотки трансформатора тока ТА1 фазы А. Поэтому напряжение U3 на резисторе R2 совпадает по фазе с током фазы А.
При холостом ходе  , поэтому к первичным обмоткам трансформаторов TV4 и TV5 приложены одинаковые напряжения:   и  . Вторичные напряжения этих трансформаторов одинаковы и после выпрямления компенсируют одно другое на выходе датчика, т.е. Uвых=0.
При активной нагрузке напряжения  ,  и   в один полупериод переменного тока имеют полярность, обозначенную на схеме. При этом напряжения   и   совпадают по фазе, а напряжения  и   противоположны по фазе. В результате напряжение на первичной обмотке трансформатора TV4 увеличится до значения  , а на первичной обмотке трансформатора TV5 уменьшится до  . На выходе датчика появится напряжение Uвых=0.> 0.
По мере увеличения угла φ сдвига тока нагрузки относительно напряжения разница между напряжениями   и   уменьшается и при индуктивной нагрузке (φ = 90) эти напряжения становятся одинаковыми. В последнем случае Uвых=0.
Таким образом, напряжение на выходе датчика имеет наибольшее значение при активной нагрузке и равно нулю при индуктивной нагрузке.
При параллельной работе СГ выходы датчиков соединяют посредством вспомогательных контактов генераторных АВ. Например, при включении на параллельную работу базового СГ1 и резервного СГ2 генераторов замыкаются вспомогательные контакты К1 и К2, образуя последовательную цепь, в которой выходные напряжения Uвых1 и Uвых2 датчиков направлены встречно и при одинаковой активной нагрузке генераторов взаимно компенсируются. Напряжение рассогласования U = Uвых1 - Uвых2 = 0. При неодинаковых активных нагрузках на выходе цепи возникает напряжение U определенной полярности, которое подается на вход блока УРМ-35Ф.
Блок формирователя импульсов УРМ-35Ф
Предназначен для преобразования напряжения U рассогласования на его входе в пакет импульсов напряжения прямоугольной формы на выходе. В состав блока входят элементы питания, формирования импульсов «больше» и «меньше», а также генератор пилообразного напряжения ГПН (на рисунке не показан). Элементы питания включают в себя многообмоточный трансформатор TV1, а также диоды, фильтры и стабилизаторы напряжения
Элементы формирования импульсов «больше» и «меньше» построены одинаково и включают в себя триггер Trl (Тг2) Шмитта на транзисторах VT1, VT3 (VT2, VT4), эмиттерный повторитель на транзисторе VT5 (VT6), стабилитрон VD7 (VD8), тиристор VS11 (VS12) с управлением по аноду и выпрямитель UZ1 (UZ2). Указанные элементы имеют входы: общий с выводами 8в и 7в и раздельные, образованные диодом VD6 (VD5) и резистором R4(R5). На общий вход поступает напряжение U рассогласования.
На раздельные входы с выхода генератора пилообразного напряжения ГПН поступает напряжение Uп с обозначенной на схеме полярностью.
Исходному состоянию схемы формирователя соответствует равенство активных нагрузок параллельно работающих СГ, при котором U = 0. Под действием напряжения Uп транзисторы VT1 и VT2 закрыты. Поэтому открыты транзисторы VT3 и VT4, их выходные напряжения малы и недостаточны для пробоя стабилитронов VD7 и VD8. Резисторы R22 и R23 (имеют большое сопротивление) включены на стороне постоянного тока последовательно с вторичными обмотками трансформатора TV1 блока УРМ-35Ф и уменьшают практически до нуля напряжения Uвых1 и Uвых2, поступающие на первичные обмотки трансформаторов TV1 и ТVЗ блока УРМ-35УЗ.

Рисунок 53.3 - Принципиальные схемы формирователя УРМ-35Ф и усилителя УРМ-35УЗ
Блок усилителя УРМ-35У
Предназначен для усиления импульсов напряжения, поступающих на его вход из формирователя импульсов УРМ-35Ф. В качестве примера рассмотрим усилитель типа УРМ-35УЗ, предназначенный для управления серводвигателем постоянного тока напряжением 27 В с независимым возбуждением.
В состав блока усилителя входят элементы питания и элементы импульсов «больше» и «меньше». Элементы питания включают в себя трансформатор напряжения TV2 и выпрямители UZ2 и UZ3. Элементы импульсов «больше» и «меньше» одинаковы по устройству. Элемент «больше» («меньше») включает в себя трансформатор TV1 (ТVЗ), выпрямитель UZ1 (UZ4), тиристор VS3 (VS14), диод VD2 (VD13) и резисторы R1, R2 (R3, R4). Нагрузкой для усилителя является обмотка якоря серводвигателя М.
Если активная нагрузка базового генератора СГ1 больше, чем резервного СГ2, то напряжения на выходах датчиков активного токаУРМ-35Д неодинаковы Uвых1 > Uвых2. В результате к входу 8-7 формирователя УРМ-35Ф будет приложено напряжение U с полярностью, обозначенной на рисунке 53.3.

Рисунок 53.4 – Графики напряжений на входе (а) и на выходе (б) формирователя УРМ-35Ф
Принцип действия формирователя основан на сравнении двух напряжений: рассогласования U и пилообразного Uп, (рисунок 31.4). Если U > Un (участок АВ), через диод VD3, резисторы R4 и R2 протекает ток, создающий на VD3 напряжение, удерживающее транзистор VT2 закрытым. Тем самым исключается срабатывание элемента импульса «меньше». Напряжение на резисторе R4 (полярность обозначена на рисунке) опрокидывает триггер Tr1. При этом транзистор VT1 открывается, а транзистор VT3 закрывается. Напряжение на выходе закрытого VT3 увеличивается до напряжения пробоя стабилитрона VD7. Последний открывается, при этом образуется цепь: "+" 15 В - R18-VD7 - управляющий электрод - катод тиристора VS11 - переход эмиттер - база транзистора VT5-R16 - "-" 15 В. В результате открываются тиристор VS11 и транзистор VT5. Открытый VS11 шунтирует резистор R22, и напряжение Uвых1 увеличивается до 24 В. Поэтому увеличивается напряжение на выходе выпрямителя UZ1 и открывается тиристор VS3, шунтирующий резистор R2. Через обмотку якоря серводвигателя потечет ток по цепи: «+» UZ2-VS3 - обмотка якоря Я1-Я2- «-» UZ2.
Если U  Uп (участок ВС на рисунке 31.4), то полярность напряжения на резисторе R4 изменится на обратную под действием большего напряжения Uп. Это приводит к запиранию транзистора VT1 и исключению действия элемента импульса «больше». Таким образом, на выходе формирователя появляется напряжение  с длительностью импульса t1 и длительностью паузы t2 . Периодическое включение серводвигателя приводит к увеличению активной нагрузки СГ2 и уменьшению напряжения U. При U = 0 серводвигатель останавливается. При большей разности активных нагрузок обоих генераторов, что может происходить сразу после синхронизации СГ2, серводвигатель работает не в импульсном, а непрерывном режиме. При этом напряжение рассогласования U1 непрерывно превосходит пилообразное напряжение Un (рисунок 31.4).
На рисунке 53.5 приведена схема включения устройства УРМ-35 для электростанции с тремя генераторами. На шины каждого генератора устанавливают датчик активного тока. Выходы датчиков соединяют по дифференциальной схеме.


 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить